高压变频控制技术在新三矿主暗提升机中的应用
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完成单位:冀中能源峰峰集团有限公司新三矿
登记编号:ZSCX-MT2019-J2-12
登记年份:2019
发布时间:2019-12-31
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一、立项背景
1.主暗绞车在用的JTDK-ZN-01S型绞车电控装置为第二批淘汰设备,需要更新淘汰。
2.没有完善的状态、故障监视和保护,增加了维护的难度,系统的工作可靠性低,加大了维护量,电子元器件老化,电控系统运行不稳定,造成提升机误停、误报。
3. 电控系统安全可靠性低,系统设计思想陈旧,系统结构的安全可靠性存在缺陷。
4.控制性能不好,影响提升能力。
5. 电能损耗大,无法实现精确的速度控制。
二、详细科学技术内容
1、新控制系统采用了计算机技术,使其控制功能和精度、控制灵活性、保护的种类、可靠性及保护的精度比老电控系统大为提高。达到了“煤矿安全规程”对固定绞车安全保护的规定。另外,新系统还增加了等速区运行负荷异常、防逆转、错向等保护,使系统的控制和保护实现了智能化。
2、采用变频器改变频率来调整提升机的运行速度,不但可实现速度的连续、稳定变化,而且拖动力矩随需求自动适应。在主立井提升系统中,在正常的负载范围内,不论负载如何变化,均可根据设定的提升速度要求,实现预先设定的速度控制
3、智能控制系统以两台PLC可编程控制器为核心的并行工作方式,互为后备,安全冗余。
三、发明点或创新点
1、采用变频拖动方式,只需设定好减速工作时间,变频器即可按减速时间并根据负载大小和提升力矩方向,自动完成减速和爬行拖动控制,较现控制模式更为优越,运行的安全性会进一步得到提高
2、采用变频拖动方式,提高了提升电能的利用率
3、采用变频拖动方式,节约了单勾提升的时间。
四、与当前国内外同类研究、同类技术的综合比较
目前国内的煤矿提升机调速系统主要有直流调速系统和交流调速系统,交流调速系统分为同步机调速系统和异步机调速系统,同步机主要用交交变频器调速,异步电机主要用转子串电阻调速。交直交高压变频器进入提升系统领域后,同步机和异步机的调速发展趋势是会统一到交直交高压变频调速。
在高压变频器领域,中国的民族企业已经走在世界的前列,国产高压四象限变频器的性能,已经能够和国际一些大品牌传动厂商的产品性能相媲美了。在比国外产品具有更高的性价比的前提下,产品逐步得到用户的认可,在国内市场的占有率迅速提高。
五、经济效益
1、经计算变频拖动运行较现拖动模式每吨煤可节电0.205KWh,节电效果显著。按矿井现计划产量80万吨、年生产日355天,每年预计可节电16.4万KWh,可节约资金10.66万元
2、其它节约费用:采用智能控制变频系统,可改变设备运转条件,减少人员投入,节约维护配件费用,预计节约10.5万元
3、采用变频调速,可实现绞车加、减速无级变化,完全克服传统八级加速力矩变化对绳的冲击,预计每年可节约一条钢丝绳,折合资金约6万元